AKD技术学习资料

AKD 中性施胶剂1、AKD化学名：烷基烯酮二聚体。AKD中性施胶剂属于反应型施胶剂，需要在水分较少、温度较高 时与纤维发生化学反应，才能起到抗水作用。结构式:R-CH二C-CHR-oc=oR,R为 C14-C18 烷烃）Alkyl KeteneR-CH2-C-CHR-Dimer - AKDR-CH2-C-CH2R-cII|QHO-纤维辽一匸陀III - 口 H 黑I IOC=O 、（水解产物）*用于AKD施胶剂合成的硬脂酸一般选择C14到C18,碳链越长，则熔点越高，施 胶收效越好，但乳化越困难；反之，则熔点越低，施胶收效差，简单乳化，乳液牢固 性差。若是以50%硬脂酸与50%棕榈酸为原料合成AKD，则乳化性与施胶收效较为平衡。（棕榈酸为十六烷酸，属软脂酸，熔点为C）,现在多以硬脂酸为原料制备AKD, 一 般为1840硬脂酸（即C18含量为40%）。宙冈和曲Cifl khl lose2、技术指标观：乳白色液体固含量：15)%pH值：度：W20mPa(s25C)分别性：冷水中易分别离子性：阳离子保质期：30天（530C） 事项与固含量的测定方法及注意PPE 湿强剂同样。pH值测定方法与PPE湿强剂同样，若是发生水解，乳液的pH值会有所高升，且不能够与 碱性物质混杂，省得破坏内酯环的牢固，AKD施胶剂发生水解。 AKD施胶剂粘度较小，一般使用乌氏粘度计测定，但目前有的企业使用转子粘度计测定 （0#转子），不同样型号的粘度计测定值可能存在差异。粘度较大，AKD乳液保质期较短。若是乳液的粘度出现明显增加，则说明AKD乳液已经发生水解，水解物 棕榈酮粘性较大，所以粘度增大。 正常 AKD 乳液分别性较好，分别性与乳液自己粘度有必然关系，所以若是 AKD 乳液发生 水解，粘度增大，则分别性会降低。AKD 乳液的保质期与储藏环境、生产工艺相关。环境温度过高过低，保质期都会缩短，所 以储蓄环境应防备高温、暴晒，保持阴凉通风。生产时乳化剂的不同样、剪切均质、粒径分布 粘度、pH值等，都会影响到乳液的储蓄牢固性。一般AKD乳液的储蓄期在12个月，较长的 可达 612 个月。AKD乳液水解表现：pH 值高升；粘度增大，或许包装桶内上中下液位的粘度不同样（上高低低）；包装桶因产生二氧化碳 而发胀，液面有气泡；乳液出现分层，粒径增大，较轻时会有颗粒、挂壁现象，严重时直接呈豆腐花状飘扬物； 在水中的分别性明显降低。3、施胶机理AKD 粒子加入到浆料中，乳液粒子与纤维发生电荷吸附，在干燥时随着温度高升、水分减少，AKD 上的内酯环与纤维上的羟基发生酯化反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层牢固的薄膜，疏水性的碳链向外，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。施胶过程为：留着一纸机湿部需要加入阳离子助留剂，提高AKD的留着，在生产中，一般能够经过提高系统留着率来提高AKD在系统中的性能。分布AKD 粒子在纤维表面分布。 定向和固着在在干燥过程中，加热使和扩展纸张干燥和存放过程中，AKD的内酯环与纤维素羟基发生酯化反应，定向和固着在纤维上，完成施胶作用。4、增加方法一般采用计量泵连续增加的方式，在冲浆泵至压力筛之间加入 丙烯酰胺使用，收效更佳。若是是小型纸机，没有合适的增加点，同时配合阳离子淀粉和聚AKD 水解很多，需要在浆池内加入时，需要稀释后再加入，但在浆池内增加时施胶收效有所下降。稀释后连续增加也会因AKD乳液pH值高升，内酯环活性增强，与水分子发生反应，产生水解。稀释后的乳液尽量在8个小时内用完，在浆池内混杂的浆料最好不高出 4个小时。加入 AKD 至抄片间隔时间Cobb 值(g/hm2)02321252627323334加入序次一般为：阳离子淀粉（或硫酸铝）一AKD聚丙烯酰胺。阳离子淀粉（硫酸铝）可作为系统干净剂，为 AKD 粒子与纤维结合创立更多条件，聚丙烯酰胺起到助留作用，提高 AKD 粒子的施胶性能。实验室小试时，使用硫酸盐未漂针叶木浆（叩解度16oSR，湿重），加入4kg/t纸AKD乳液，未加助留剂，施胶度为0,加入t纸助留剂后，施胶度为40g/m?左右。说明助留剂 对 AKD 施胶的作用特别明显。依照不同样纸种，一般参照用量为每吨纸815kg。5、AKD施胶的优点合适中碱性抄纸，设备腐化小，纸品储蓄期长。传统的酸性抄纸pH值较低，设备腐化严重，加入大量硫酸铝后，纸质发脆，保留期较短，且纸张简单返黄。加入松香施胶剂，系统泡沫多，对纸机抄造较困难。使用 AKD 施胶，纸张强度好、娇嫩性好、白度和不透明度高、长久性及印刷性好，纸张保留期是酸性纸张的 610倍。合适各种系统，并可单独使用。对各种原资料系统较为适应，几乎能够应用于所有浆种。自己留着性较好，能够不用借助定着剂就能与纤维结合，而松香施胶剂则必定借助硫酸铝才能在纤维上定着若是抄造环境较差，特别使用二次纤维原料，系统封闭循环，化学品加入种类很多，此时能够加入少阴离子垃圾捕捉剂（阳离子物质，如硫酸铝、聚铝或其他中等电荷密度物质），可对系统进行预办理，为 AKD 粒子与纤维结合创立条件。减少污染物排放。使用中性抄纸，水中的离子浓度减少，使白水回用比率可大幅增加，白水系统也更利于封闭循环。对环保排放的压力将减小，还能够够降低抄造成本。降低制造能耗。获得同样叩解度，在中碱性系统下打浆的能耗比酸性系统下打浆的能耗少 2030%由于纤维在碱性条件下，更简单吸水润胀，打浆时更有利于分丝帚化。中碱性抄纸，不用增加或少量增加硫酸铝，对网毯的拥堵也大为减少，对滤水、冲刷以及网毯寿命都有改进。湿部脱水改进，纸页简单干燥，蒸汽用量降低，从而降低生产成本。可使用碳酸钙填料，降低生产成本。使用碳酸钙最为填料，可提高纸张白度及不透明度。而酸性施胶不能够使用碳酸钙，只能使用价格较高的滑石粉作为填料，而滑石粉的白度及掩饰性比碳酸钙要差。酸性施胶时不能够增加碳酸钙，由于碳酸钙会与松 香酸反应生成松香酸钙积淀，产生粘性，反应过程中放出大量二氧化碳气体，使整个抄造系统产生大量 牢固的泡沫，对系统带来抄造困难。减少增白剂用量。荧光增白剂在中性条件下不易返黄，不但能提高纸张白度，还能够减少增白剂的 用量。施胶成本降低。诚然松香施胶剂用量较少，但价格较高，再加上硫酸铝的成本，整个施胶成本远远 高于 AKD 施胶成本。目前只有少量特别用途纸种或工艺要求必定采用松香施胶的会用到松香施胶剂，其 他大部分都已转为 AKD 中性施胶。6、AKD 施胶的缺点有熟化期，一般需要1224h才能完好熟化。AKD施胶剂拥有热固性（熟化 期），此特点与PPE湿强剂比较相似。AKD施胶剂的熟化与抄造条件及储蓄条件 有较大关系。干燥温度较高有利于AKD的熟化，温度越高，纸页水分蒸发越快，AKD粒子 消融与纤维酯化反应的就越好，纤维抗水性也就越好。在不影响纸张强度的情况下，可将干燥部前烘缸温度提高，使纸页水分蒸发的速度加速， 降低 AKD 粒子的水解程度。干燥时赶忙除去纸页中的水分，可使 AKD 粒子与纤维上的羟基赶忙发生酯 化反应，使纸张拥有抗水性。纸页水分较高，特别是储蓄时纸页水分较高，或 许环境湿度较大，纸张易吸潮，会使纸页中与纤维反应的 AKD 内酯环与活性更 强的水分子发生反应，从而使 AKD 水解失去抗水性。所以使用 AKD 施胶剂的纸 张在干燥时需要赶忙脱水，成纸水分尽量走下限，且储蓄环境的湿度不能够太高（70%以下）。在南方梅雨季节，使用 AKD 施胶经常会遇到施 胶度下降，施胶剂用量增大的情况，主要就是空气中湿度较大（90%以上），纸 页中的 AKD 发生水解，施胶度下降较快。使用海运运输纸张时，也会遇到此类 现象。纸机车速越快，则干燥温度要求越高，纸张水分蒸发的越快，且纸卷内部的温度损失也就越少，纸卷内的温度较高，对AKD的熟化有很大帮助。 车速较快的纸机，平时复卷此后就能达到完好熟化。相反，纸机速度较慢， 在卷取时干纸页的温度大量损失，卷纸后 AKD 粒子与纤维的反应速度也较 慢，也就是熟化慢，而且还可能产生更多的 AKD 水解。产品易水解，水解物较难办理。AKD粒子不牢固，在生产、储蓄及使用过程 中，随时都在发生水解，因 AKD 内酯环在中碱性下活性较强，所以 AKD 施胶剂 必定保留在酸性条件下，以减缓AKD与水分子反应（水解）。AKD水解物是没有 施胶作用的棕榈酮，该物质粘性较强，水解物絮聚后会对网毯、烘缸产生沾污，抄造困难，产生纸病。在生产白纸时，AKD水解物简单吸附染 料，使纸张表面产生色点或色斑等纸病。存在施胶逆转、假施胶现象。施胶逆转就是纸页刚开始有抗水性，但经过段时间后，纸页的抗水性出现下降或许完好消失的现象。AKD粒子没有与纤维素发生有效反应或许没有反应，在熟化过程中，各种影响因素都有可能导致与纤维素结合不牢固的 AKD 粒子或没有反应的粒子与水分子发生反应，产生水 解，造成施胶逆转或假施胶。当系统的pH值逐渐高升时，AKD的反应速度加速，施胶收效会逐渐增力口，同时水解速度也不断加速。一般生产上控制在之间，成纸的pH值较高，若是水分也较高，就会以致其中的 AKD 粒子发生水解，从而产生施胶逆转。干燥温度不够高，湿纸页浸入干燥后不能够赶忙降低纸页水分，使得 AKD 粒子与纤维素羟基的酯化反应速度较慢，没能形成有效的结合。在生产和存 储过程中，则会有大量的 AKD 粒子与水分子发生水解反应，从而降低施胶度，形 成施胶逆转。此时需要将烘缸温度合适提高，以加速湿纸页脱除水分，加速 AKD 粒子 与纤维素羟基的有效反应。纸页水分较高，也简单造成施胶逆转。在湿部， AKD 粒子与纤维素发生静电吸附 干燥脱除水分后，粒子与纤维素羟基才能发生酯化反应。若是纸页水分较高，则只有一部分 AKD 粒子与纤维素羟基最后发生反应，另一部分以静 电吸附或许以游离状态存在的 AKD 粒子则慢慢发生水解，湿纸页施胶度降低。所以 AKD 施胶，必定赶忙降低纸页中的水分，使 AKD 粒子发生有效反应。特别在抄造定量 较高、层数很多的纸种时更简单发生。填料游离碱含量较高，会加速 AKD 粒子的水解。填料的比表面积较小，对 AKD 粒子的吸附强于纤维，使得大量 AKD 粒子存在于填料表面（特别积淀碳酸 钙），在纸页干燥或熟化过程中，AKD粒子消融后会进入到填料的毛细孔里，使得与 纤维素上羟基发生反应的 AKD 粒子减少，从而降低施胶度。且填料的留着性较差，还 会造成必然数量的 AKD 流失。填料液在制备及储蓄过程中，都会产生游离碱，且放置 时间越长，游离碱越多，游离碱会加速 AKD 粒子内酯环的反应速度，同时也加速了与 水分子的水解反应。所以填料的放置时间不宜过长，应赶忙使用。AKD施胶剂的用量不够也会引起施胶逆转，AKD施胶收效，与AKD粒子消融后对 纤维表面的铺展程度直接相关，若是没有完好覆盖或许恰巧覆盖，在部分 AKD 粒子发生水解时就会出现施胶度下降。所以AKD 施胶剂的用量必定高出临界值才能保证纸页有较好的施胶保障。一般认为其临界用量为 t 纸， 但本质用量与浆料及系统有较大关系。中碱性系统易滋生微生物，在中碱性条件下，系统中又有充足的有机物，合适的 温度环境，造成微生物较简单滋生。若是微生物数量较少，其实不会影响到抄造生产 但若是微生物含量较高时，则会产生腐浆，带来纸病，纸机抄造困难，并产生腐败物 及气味。特别在生产白色纸种时，微生物的影响将会更加严重。所以一般中碱性抄纸 都应加入少量防腐杀菌剂以降低微生物的含量。AKD 施胶剂的摩擦系数较低，若是生产中加入过多的 AKD 施胶剂，则有可能造成 纸页打滑，不利于操作。特别是大缸小纸机，在第一个大缸处没有干网贴紧，若是出现纸页打滑，会造成引纸困难，纸页不贴缸，难干燥。7、施胶度的检测AKD施胶剂拥有熟化期，所以在检测其施胶度时，应取下机纸样放入105C的烘 箱内熟化lOmin,取出纸样冷却后再测定纸张施胶度。若是纸机车速较快，也能够取复卷此后的纸样进行检测。施胶度的检测有多种方法，一般比较常用的有浸透法、墨水划线法（表面吸取速度法）、 可勃法（表面吸取重量法）。药液浸透法使用的药液为 1%的三氯化铁、2%的硫氰酸铵，此方法主要用于包装纸，特别 在瓦楞原纸及纸袋纸上应用很多，但该方法对纸张匀度、施胶匀度有较高要求，人为误差较大，测试结果不够客观。此方法的单位是 S 或者 min。墨水划线法使用特地的鸭嘴笔及专用墨水进行检测，该方法在文化用纸上比较常用，也适 用于大部分包装用纸，用以判断纸张的书写性及印刷性。该方法需要判断墨水可否扩散，判断 标准因人而异，同样存在好多人为误差，也不是最客观的方法。该方法的单位用 mm 表示。可勃法（表面吸取重量法）使用 Cobb 试验仪进行测试，有 60S、120S 两种时间，检测用 水一般为常温蒸馏水，但大部分企业都是用自来水，也有少量企业在特别纸种上用温度较高的热水。主要应用于包装纸、纸板、文化纸及涂布纸等，也 是目前使用最多的方法，该方法能够防备浸透法及墨水划线法遇到的问题，结果相对较为客观。此方法施胶度的单位是g/tfo8、AKD 施胶的影响因素浆料种类的影响一般木浆好于草浆；阔叶木浆好于针叶木浆；化学浆好于机械浆。要使纸页施胶优异，AKD在纸页纤维表面的覆盖必定达到必然数值，一般在4%5%o阔叶木浆之所 以易于施胶可能是由于其湿润表面积较少，只需要较少的 AKD 即可使纸页的表面积覆盖率达到施胶要求。微小纤维的增加，纤维的总表面积增加，使得AKD 对纤维表面的覆盖率下降造成纸页的施胶度下降。磨木浆的表面积大，胶体物质和溶解的阴离子杂质很多，尽管少量增加聚乙烯亚胺（ PEI 等阳离子絮凝剂来提高AKD施胶效率，但AKD的用量大，说明磨木浆不易施胶。草浆的纤维短，含微小纤维和杂细胞多，而且灰分含量较高，对化学助剂搅乱较大，这是 惹起草浆难施胶的原因之一。微细组分及其留着率的影响 由于微小纤维和填料拥有较大的比较面积，特别微小纤维的木素和半纤维素含量较高，含 羧基等活性基团的数量很多，对增加剂的吸附能力比纤维大得多，所以，大部分AKD会先吸附在微小纤维和填料表面。由于保留在长纤维上的AKD的施胶效 率要比保留在微小纤维上的 AKD 高得多，所以 AKD 中性施胶系统中加助留、助滤剂的目的不但 要提高微小纤维和填料的留着率，更重要的是要提高AKD在纤维上的留着率，特别是在长纤维上的留着率。国内多用CS+APMP组成的双元助留系统，有人发现CS + CPMP收效要好于CS+APMP；在 保证纸页匀度的前提下，合适增加CPMP用量还可提高施胶度。AKD 的施胶收效最重要的是取决于优异的助留系统， 对整个助留系统的优化经常 比选择AKD品种更加要点。硫酸铝的影响有人认为铝离子会与水分子、纤维素纤维以及 AKD 形成络合物，不仅使得AKD 不能够与纤维素直接结合，而且不利于 AKD 在纸页上的均匀分布，所以影响施胶。硫酸铝（用量为%）与聚酰胺聚胺环氧氯丙烷（PAE）共用，能大大提高AKD在纯木浆中的施胶 效率，这或许是由于磨木浆中的胶体物料受硫酸铝和PAE的共同作用而发生凝聚的缘故。硫酸铝的增加序次对施胶收效影响很大，先加硫酸铝，AKD的留着率和纸页的施胶度都有所下降； 但若是在AKD和PAE此后加入硫酸铝，AKD的留着率和纸页的施胶度则明显提高，这可能是由于先加硫 酸铝，纤维上的部分羟基被阳离子型铝离子基团所障蔽，使得AKD的留着率下降，而硫酸铝在AKD和 PAE此后加入，铝离子会与AKD离子表面的脂肪酸和B-酮酸形成铝盐，增加AKD粒子的表面电荷，提 高AKD在纤维表面的留着率。有人建议在凑近流浆箱处加入硫酸铝，增加量为t纸可促进施胶、助留 和助滤。但工厂应用表示硫酸铝对施胶收效影响不大。pH 值的影响当pHV时，AKD几乎无施胶作用，在之间时，施胶度上升最快，当pH 8时，施胶度上升开始减慢。本质生产中一般控制在之间。由于羧基是使AKD 和其他阳离子助剂留着的主要活性点，在较低的 pH 值下，大部分羧基被质子化， 纤维和微小纤维的表面电荷大大降低，所以不利于 AKD 在纤维表面的留着；随着 pH 的增大，羧基被逐渐中和，纤维表面所带的负电荷逐渐增加，留着在纤 维表面的 AKD 也会越来越多，当 pH7 时，几乎所有的羧基都已电离。碳酸氢根离子能提高 AKD 的施胶收效，一种原因是碳酸氢根离子能使 AKD 在纤 维的表面留着；另一种原因是碳酸氢根离子能增强纤维的润胀，使纤维素的羟基充 足裸露，从而有利于 AKD 与之反应。平时认为碱度在150250mg/kg时，AKD施胶收效最正确。在AKD施胶系统中， 用碳酸钙作填料不仅能调治系统的 pH 在最正确范围内，还能够起到调治碱度的作 用。填料及其他助剂的影响 由于填料拥有较大的比表面积和独到的表面化学性质，能够吸附纸浆中增加的 部分AKD,而减少了 AKD对纸页在长纤维上的留着。尽管保留在填料表面的AKD对 纸页的抗水性能也有必然贡献，但这种贡献很小，而且是暂时的。也有人 认为，吸附在填料上的AKD会在干燥的过程中转移到纸页纤维上。 填料种类的不同样对 AKD 施胶的影响也不同样。在同样条件下，加填研磨碳 酸钙（GCC ）的纸页施胶度要高于加填积淀碳酸钙（PCC ）纸页的施胶度。这是 由于PCC颗粒内部拥有微孔结构，纸页加热干燥时，部分消融的AKD会浸透这 些孔隙之中而不能够与纤维素羟基反应，从而降低了 AKD 的施胶效率。温度及水分提高干燥温度，会加速内酯环与纤维素中羟基的反应，加速AKD的熟化。纸页水分过高，AKD粒子水解加剧，降低抗水性能。剪切破乳AKD 施胶剂属于乳液，所以应防备强烈剪切，否则易造成破乳，影响施胶收效。运输 碰撞、高速搅拌、泵送都会产生剪切，都会破坏水包油的牢固系统，使 AKD 游离出来，并 齐聚形成粘性物。离子搅乱当系统干净程度较差时，阴离子垃圾很多时，会增加 AKD 的水解及破乳，严重时可造成糊网粘辊的 现象。不能够与其他阴离子型助剂同时同点加入，更不能够混杂使用防备产生破乳、絮聚，降低施胶收 效，并产生胶粘物造成抄纸困难。如有需要，请致电：肖先生 （川渝等西南用户）